Spectruminhoud

Spectruminhoud is een term die de verdeling van energie of signaalsterkte over de verschillende frequenties binnen een spectrum beschrijft. Het geeft aan welke frequentiecomponenten in een signaal aanwezig zijn en hoe sterk elk van deze componenten is. De spectruminhoud biedt daarmee een samenvatting van de toonhoogte, het timbre en de dynamiek van het signaal in bijvoorbeeld audio, elektromagnetische straling, of meetgegevens.

In diverse vakgebieden speelt spectruminhoud een centrale rol. In audioprocessing bepaalt de spectruminhoud hoe het geluid klinkt en welke frequentiebanden versterkt of verzwakt worden. In de optica beschrijft zij de samenstelling van licht, bijvoorbeeld welke kleuren in een lichtbundel aanwezig zijn. In communicatie- en meetkunde wordt de spectruminhoud gebruikt om kanaalkenmerken, interferentie en ruis te analyseren en om signalen efficiënt te codereren.

De spectruminhoud wordt meestal verkregen via spectrale analyse. De meest gebruikelijke methode is de Fourier-analyse, vaak uitgevoerd met de Fast Fourier Transform (FFT). Hiermee ontstaan amplitudes of vermogens per frequentie. Voor tijdsafhankelijke signalen worden ook spectrogrammen toegepast, die de spectruminhoud over de tijd laten zien met de Short-Time Fourier Transform. De power spectral density (PSD) geeft aan hoe de energie over frequenties verdeeld is, terwijl fase-informatie een rol kan spelen bij reconstructie.

Belangrijke toepassingen omvatten filterontwerp, equalization, signaalcompressie, diagnostiek en spectroscopie. Bij het interpreteren van spectruminhoud zijn zaken als frequentie-resolutie, ruis, leakage en windowing van belang om betrouwbare conclusies te trekken.